微积分出现前,有四种类型问题与微分法的产生有关:(1)已知物体在一定时间之内走了多少距离,求物体的速度和加速度。这类问题直接与运动有关系。如果物体以匀速直线运动,问题当然很简单。但是如果物体运动时快时慢,就不能用总的时间去除总的距离来计算速度了,因为这样得到的只是平均速度。因此就要把时间间隔缩小,因而在这段时间间隔物体所走的距离也很小,当都小到0时,就出现0/0的困难,如何求瞬间速度成为主要问题。(2)求曲线的切线,这不仅是几何学问题,而且在应用上极为重要,比如光线通过透镜反射或折射,都要确定透镜曲面上每一点法线的位置,法线与切线垂直,所以要求知道怎样求曲线的切线。
在曲线运动中也有求切线的问题。(3)求极大值和极小值的问题,比如求炮身的仰角多大,打出炮弹的射程最远。求行星的椭圆轨道的近日点和远日点,都是求极大值和极小值的问题。(4)求曲线乃至曲面的弯曲程度即曲率等。微分法的发现经历了漫长而曲折的历程,至今已是很简单了。所有上述问题归结为求导数问题。设 y=f(x)是光滑的函数,则其导数的求法可分两步走,一是把f(x)表示成多项式或幂级数,二是求f(x)=axn的导数,经过许多人的努力